Un nuevo análisis establece firmas microbianas globales para el cáncer colorrectal

Se sabe desde hace mucho tiempo que los cánceres surgen debido a exposiciones ambientales, como una dieta poco saludable o el tabaquismo. Últimamente, los microbios que viven dentro y fuera de nuestro cuerpo han entrado en escena como actores clave:mientras que el cáncer de estómago puede ser causado por una sola especie bacteriana, Helicobacter pylori, el papel que juegan los microbios intestinales en el desarrollo del cáncer colorrectal, el tercer cáncer más común en todo el mundo, es menos claro. Para determinar su influencia, Los estudios de asociación tienen como objetivo mapear cómo los microbios que colonizan el intestino de los pacientes con cáncer colorrectal son diferentes de los que habitan en sujetos sanos.

Investigadores de EMBL, la Universidad de Trento, y sus colaboradores internacionales ahora han analizado múltiples estudios de asociación de microbiomas existentes de cáncer colorrectal junto con datos recién generados. Sus metanálisis establecen cambios en el microbioma específicos de la enfermedad que son robustos a nivel mundial, consistentes en siete países en tres continentes, a pesar de las diferencias en el medio ambiente. dieta y estilo de vida. Su estudio ha sido publicado hoy en Medicina de la naturaleza .

Georg Zeller del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL) en Heidelberg, Alemania:"Utilizamos un riguroso análisis de aprendizaje automático para identificar las firmas microbianas del cáncer colorrectal. Validamos estas firmas en las etapas iniciales del cáncer y en varios estudios, para que puedan servir como base para futuros exámenes de detección de cáncer no invasivos ".

Nicola Segata de la Universidad de Trento en Italia:"No solo establecimos un panel de microbios intestinales asociados con el cáncer colorrectal en todas las poblaciones, pero también encontró firmas en el metabolismo microbiano que tienen un poder predictivo similar. Estos permitirán nuevas investigaciones destinadas a comprender cómo los microbios intestinales pueden contribuir causalmente al desarrollo del cáncer ".

El estudio dirigido por científicos de EMBL se centra en un proceso en el que ciertas bacterias intestinales convierten los ácidos biliares que forman parte de nuestros jugos digestivos en metabolitos que pueden ser cancerígenos. El estudio relacionado de la Universidad de Trento muestra cómo ciertas clases de bacterias degradan la colina, un nutriente esencial contenido en la carne y otros alimentos, y convertirlo en un metabolito potencialmente peligroso. Se ha demostrado previamente que este metabolito aumenta el riesgo de enfermedad cardiovascular, y ahora también se puede relacionar con el cáncer colorrectal.

Uno de los desafíos de los estudios metagenómicos, que se basan en material genético de microbios en muestras ambientales como heces, consiste en vincular fragmentos genéticos a los diversos organismos microbianos a los que pertenecen. El objetivo de esta denominada tarea de elaboración de perfiles taxonómicos es identificar y cuantificar las especies bacterianas presentes en la muestra. "A pesar de los diferentes enfoques en la elaboración de perfiles taxonómicos y el análisis estadístico, nuestros estudios llegaron a conclusiones muy similares, "dice el líder del grupo EMBL, Peer Bork, "lo que hace que este sea uno de los casos más prometedores para el diagnóstico basado en microbiomas hasta ahora".

"En el camino de caracterizar completamente el microbioma intestinal humano para estudios de asociación"

En el panel de marcadores microbianos reproducibles asociados con el cáncer colorrectal que se establecieron, hay dos bacterias previamente vinculadas, como Fusobacterium nucleatum, y nuevas especies y genes microbianos. "En el análisis de datos metagenómicos, el papel clave lo juega el análisis computacional. Necesitábamos desarrollar algoritmos para identificar microbios con una resolución y precisión muy altas, "dice Segata, quien dirigió el estudio en la Universidad de Trento." El gen que degrada la colina en un metabolito potencialmente peligroso es un buen ejemplo. Este gen es frecuentemente transportado en el microbioma intestinal por una especie bacteriana que no tiene nombre y que descubrimos en otro trabajo a principios de este año ".

En este otro trabajo publicado en la revista Cell, Segata y su grupo identificaron, a través de la metagenómica, varios cientos de especies microbianas que prevalecen en el microbioma intestinal, pero que hasta ahora permanecieron sin explorar utilizando herramientas experimentales estándar. "Continuar este esfuerzo para descubrir completamente la diversidad del microbioma intestinal puede llevar a encontrar asociaciones adicionales de miembros del microbioma con otras enfermedades humanas".

Ampliando aún más el tamaño de las cohortes y la diversidad de la población

Los estudios también encontraron que el número y el tamaño de las cohortes incluidas en el metanálisis fueron clave para establecer la fuerte asociación entre el microbioma intestinal y el cáncer colorrectal. "El microbioma intestinal depende en gran medida de factores como la dieta, estilo de vida, y medio ambiente, "continúa Segata, "y, por lo tanto, es necesario considerar poblaciones geográfica y culturalmente diversas para obtener firmas microbianas que, de hecho, están asociadas a nivel mundial con el cáncer colorrectal". Esto también significa que incluir más muestras metagenómicas de poblaciones subrepresentadas y aproximarse al tamaño de la muestra de algunos estudios genéticos humanos actuales puede mejorar aún más la asociación e impulsar mejor las futuras estrategias de diagnóstico y terapéuticas basadas en microbiomas para el cáncer colorrectal.

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